Radiation sources in the vacuum-ultraviolet region of the spectral region and their photometry methodology

Abstract

Remarkable progress has been reached in the development of intense radiation sources and new optical elements for the vacuum ultraviolet spectrum. This progress has served as the basis for the development of many promising practical applications: X-ray lithography, X-ray holography, microscopy, and so on. For development of this trend, in particular, to optimize the parameters of sources and select optical elements, high-quality quantitative (absolute) measurements of radiation characteristics are necessary. However, conducting such measurements in the vacuum ultraviolet range of the spectrum is a rather complex task. This is because in this spectral range, all substances exhibit high absorption, which varies greatly depending on wavelength. That’s why all emission detectors needs independent calibration against a reference source over the entire wavelength range, since their sensitivity depends on the properties and purity of the absorbing surface. The presented work shows the method of photometry of monochromatic radiation in the ultraviolet spectrum, using two instruments: a calibrated thermal column and a photoelectric multiplier, the window of which is covered with a thin layer of salicylic acid sodium.

• photoelectric multiplier
• thermal element
• number of photons
• luminescence

Аннотация (на русском)

Источники излучения в вакуумно-ультрафиолетовой области спектра и методика их фотометрии

В последнее время достигнут значительный прогресс в разработке интенсивных источников излучения и новых оптических элементов для вакуумной ультрафиолетовой части спектра. Этот прогресс послужил основой для развития многих перспективных практических приложений: рентгенолитографии, рентгеновской голографии, микроскопии и т.д. Для развития этих направлений, в частности для оптимизации параметров источников и выбора оптических элементов, необходимы качественные количественные (абсолютные) измерения характеристик излучения. Однако проведение таких измерений в вакуумном ультрафиолетовом диапазоне спектра является достаточно сложной задачей. Дело в том, что в этом диапазоне спектра все вещества обладают большим и сильно изменяющимся, в зависимости от длины волны, поглощением. Поэтому проведение таких измерений в вакуумном ультрафиолетовом диапазоне спектра является достаточно сложной задачей. Дело в том, что в этом диапазоне спектра все вещества обладают большим и сильно изменяющимся, в зависимости от длины волны, поглощением. Поэтому все детекторы излучения требуют независимой калибровки по эталонному источнику во всем диапазоне длин волн, так как их чувствительность зависит от свойств и чистоты поверхности, которая поглощает. В представленной работе показана методика фотометрии монохроматического излучения в ультрафиолетовой области спектра, используя два прибора: калиброванный термостолбик и фотоэлектронный умножитель, окно которого покрыто тонким слоем салицилово-кислого натрия.

For citation

References

1. Чернiков М.Г., Чернiкова О.М., Гордєєв В.В. Воднева лампа як джерело ультрафiолетового випромiнювання в фотоспектроскопiї. IV Международная научно-практическая конференция "PRIORITY DIRECTINS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOP MENT". - 2020. Киев. https://share.google/hLyJe9KwztAsGB8Ja (Украина)
2. Ананьева Л.И., Шишловский А.А. Спектр люминесценции салицилово-кислого натрия. // ДАН. - 1937. - №17. С. 183-186. (СССР)
3. Шевелько А.П. Абсолютные измерения в ВУФ области спектра с помощью люминесцентного детектора. // Квантовая электроника. - 1996. - Т.23. №8. С.748-750. https://doi.org/10.1070/QE1996v026n08ABEH000764 (СССР)
4. Черников Н.Г., Черникова И.Д., Черникова Е.Н. Влияние на фотоэмиссионные свойства asga адсобированных атомов германия // Ресурсосберегающие технологии производства и обработки давлением материалов в машиностроении. - 2023. №1 (42). С.73-83. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54886621 (Россия)
5. Пилавов М.В., Черникова И.Д., Черников Н.Г. Фотометрия монохроматического излучения для измерения квантового выхода фотоэлектронов. // Вестник Луганского государственного университета им. Владимира Даля; научный журнал. - 2023. №12 (78). - C.78-81. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=62500819 (Россия)
6. Mikhailov P.S., Muzukin I.L., Mamontov Yu.I., Yu.A. Zemskov Yu.A., Uimanov I.V., Kaziev A.V., Kharkov M.M., Barengolts S.A. Threshold parameters of vacuum arcs with W-fuzz cathodes. // Journal of Nuclear Material. - 2023. - vol. 582. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2023.154479 (Russia)
7. Гибин И.С., Котляр П.Е. Гибридные автоэмиссионные фотокатоды (обзор) // Успехи прикладной физики. - 2017. - Т 5, № 5. https://advance.orion-ir.ru/UPF-17/5/UPF-5-5-497.pdf
8. Войцеховский А.В., Ижнин И.И., Савчин В.П., Вакив Н.М. Физические основы полупроводниковой фотоэлектроники. // Томск: Издательский Дом Томского государственного университета. - 2013. (Россия)
9. Сафонов А., Матричные КМОП-фотоприемники: современное состояние и перспективы развития Микро- и наноструктуры. // ЭЛЕКТРОНИКА | наука | технология | бизнес. - 2019. - №2. (00183). С. 140-154. https://doi.org/10.22184/1992-4178.2019.183.2.140.154
10. Белкин М., Васильев М., Клюшник Д., Кузнецов Е. Создание радиофотонной аппаратуры на базе технологий оптической и сверхвысокочастотной электроники. // ЭЛЕКТРОНИКА | наука | технология | бизнес. 2024. - №5. (00236). С. 106-120. https://doi.org/10.22184/1992-4178.2024.236.5.106.120